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《橡膠減震材料的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、萬方數(shù)據(jù)橡膠工業(yè)2011年第58卷橡膠減震材料的研究進(jìn)展王韻然h2，王進(jìn)2，劉(1．青島科技大學(xué)青島市新材料研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島株洲412007)莉1，楊軍2266042；2．株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司，湖南摘要：概述橡膠減震材料的研究進(jìn)展。包括減震機(jī)理、減震性能的影響因素以及各種新型橡膠復(fù)合減震材料。指出分子結(jié)構(gòu)、硫化程度、填料類型等均會(huì)影響橡膠減震材料的減震性能，互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物、聚合物梯度材料和壓電阻尼材料等新材料的興起和發(fā)展為新型阻尼材料的研制工作上升到分子設(shè)計(jì)水平莫定r基礎(chǔ)，高性能、智能化、精細(xì)化將成為今后高性能聚合物減震材料的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：橡
2、膠；減震材料；鐵路交通中圖分類號(hào)：TQ336．4+．2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1000—890X(2011)03-0186—06隨著鐵路系統(tǒng)的不斷提速以及人們對(duì)舒適性和低噪聲要求的Et益提高，現(xiàn)代機(jī)車車輛大量使用各種減震橡膠元件以起到牽引、減震和支承作用[1{]。其中，在機(jī)車車輛轉(zhuǎn)向架上減震元件用得最多的部位是一系懸掛裝置、二系懸掛裝置和牽引懸掛裝置，并且轉(zhuǎn)向架用彈簧已從鋼、彈雙簧并用逐漸轉(zhuǎn)為純橡膠彈簧。橡膠減震元件主要優(yōu)點(diǎn)包括可隨意選擇橡膠的結(jié)構(gòu)形態(tài)、調(diào)整橡膠配方組分來控制硬度，滿足對(duì)各方向剛度和強(qiáng)度的要求；有適當(dāng)?shù)淖枘?，有利于越過共振區(qū)，衰減高頻振動(dòng)和噪聲；彈
3、性模量比金屬小得多，可產(chǎn)生較大的彈性形變[3‘4]。本文概述橡膠減震材料的減震機(jī)理、減震性能的影響因素以及其研究進(jìn)展?fàn)顩r。1減震機(jī)理橡膠大分子鏈段運(yùn)動(dòng)是一個(gè)與溫度有關(guān)的松弛過程，橡膠隨著溫度的升高呈現(xiàn)玻璃態(tài)、玻璃化轉(zhuǎn)變和高彈態(tài)(見圖1)。當(dāng)橡膠處于玻璃態(tài)時(shí)大分子鏈段被凍結(jié)，機(jī)械能不能轉(zhuǎn)化為熱能散逸，只能作為位能儲(chǔ)存，橡膠的損耗因子(tan3)很小，減震效果差；高彈態(tài)時(shí)大分子鏈段運(yùn)動(dòng)變得容易，松弛時(shí)間相對(duì)較短，不能儲(chǔ)存足夠的機(jī)械能，故橡作者簡(jiǎn)介：王韻然(1984一)，男，四川達(dá)州人，現(xiàn)任職于中藍(lán)晨光化工研究院，碩士，主要從事聚合物共混及加工成型的研究。2·O1．6疊
4、望1．2鲴簍08埋0·40一高彈態(tài)∥遼I．溫度／℃圖I橡膠的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能曲線膠的減震性能未達(dá)到最佳；當(dāng)橡膠處于兩態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時(shí)，即玻璃化溫度(丁g)附近，大分子鏈段既能運(yùn)動(dòng)，又不充分運(yùn)動(dòng)，故滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，出現(xiàn)ta時(shí)最大值，使得材料在這一區(qū)域內(nèi)能夠吸收大量的振動(dòng)能量，從而具有較好的減震效果[5。6]。橡膠的損耗峰愈高、玻璃化轉(zhuǎn)變溫域愈寬、溫域值與外部環(huán)境愈符合，其減震效果愈好。2減震性能的影響因素2．1分子結(jié)構(gòu)橡膠的分子結(jié)構(gòu)，如主鏈?zhǔn)欠耧柡?、?cè)基是否具有極性、側(cè)基的多寡等對(duì)材料的減震性能有決定性影響。在分子鏈上引入側(cè)基或增大側(cè)基的體積，可阻礙橡膠大分子的運(yùn)動(dòng)，增加分
5、子間的內(nèi)摩擦，使材料的tan8增大，減震性能提高[7]。在通用橡膠中，IIR由于分子鏈上具有密集的側(cè)萬方數(shù)據(jù)第3期．王韻然等．橡膠減震材料的研究進(jìn)展甲基，且在T。附近存在緩慢弛豫過程[8]，因而具有較大的tan艿值；NBR由于含有強(qiáng)極性的腈基，分子鏈間具有較大的次級(jí)力作用，因而具有較大的tan古'值。對(duì)于氫化丁腈橡膠(HNBR)，雖然丙烯腈含量對(duì)HNBR的tan8最大值影響不大，但材料的阻尼峰會(huì)隨著丙烯腈含量的增大而向高溫區(qū)移動(dòng)[9]。將氫化羧基丁腈橡膠(HXNBR)和低粘度的HNBR進(jìn)行共混，改變共混物中羧基含量，也能獲得減震性能良好的膠料[1叫。EPDM由于具
6、有較多的側(cè)甲基，且主鏈飽和度高，耐天候老化和耐化學(xué)藥品性能優(yōu)異，可用于制造彈性關(guān)節(jié)、球鉸等機(jī)車牽引懸掛用橡膠制品，但其與金屬粘接強(qiáng)度較低以及采用硫黃硫化體系其壓縮變形較大仍是亟待解決的問題[1川。硅橡膠是一種較為特殊的材料，因其t較低(?14070℃)，在室溫附近性能變化小，而硅一氧鍵結(jié)構(gòu)使其在較寬的溫度區(qū)域(一50～+150℃)內(nèi)力學(xué)性能較為穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)單元含有較多對(duì)稱的側(cè)甲基，且分子鏈呈螺旋狀結(jié)構(gòu)，鏈段運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦阻力較大，減震效果顯著n21，目前已廣泛用于鐵路客貨車的車鉤緩沖器。2．2硫化硫化與橡膠減震材料的模量、阻尼系數(shù)密切相關(guān)。橡膠的硫化程度適度增大，t升
7、高，在t以上的彈性區(qū)域內(nèi)，硫化膠的平衡彈性模量和動(dòng)態(tài)ta時(shí)隨著交聯(lián)密度的增大而增大[1}14]。程偉等[1明研究表明，交聯(lián)密度增大可以提高NBR硫化膠損耗峰所對(duì)應(yīng)的溫度，但阻尼溫域會(huì)變窄，且低溫減震性能會(huì)變差。丁國(guó)芳等n60制備了樹脂硫化IIR減震材料，發(fā)現(xiàn)樹脂硫化IIR減震材料的損耗峰會(huì)因樹脂用量的增大而向高溫區(qū)移動(dòng)，樹脂用量較小時(shí)，IIR基質(zhì)分子鏈對(duì)材料的減震性能起主要作用；當(dāng)樹脂用量較大時(shí)，由樹脂所誘發(fā)的次級(jí)松弛轉(zhuǎn)變對(duì)材料的tanb'最大值產(chǎn)生影響。唐小斗等[171研究表明，硅橡膠減震材料的交聯(lián)密度降低，相當(dāng)于材料微觀網(wǎng)構(gòu)中鏈段運(yùn)動(dòng)自由度增大，從而可以使材料
8、獲得更好的
